| 초록 |
최근 생산설비나 하이브리드 자동차의 보조전원으로 전기화학 커패시터(Electrochemical capacitor)가 활발히 연구되고 있다. 전기화학 커패시터의 에너지 밀도(Energy density)와 파워밀도(Power density)를 향상시키기 위해 전극재료에 대한 다양한 연구가 시도되고 있다. 이러한 방법들 중에 탄소재료를 여러 가지 방법으로 개질하거나 금속 산화물 및 전도성 고분자를 활용한 복합전극 제조 등이 있다. 본 연구에서는 Titanium Oxide를 다양한 탄소재료와 혼합하여 복합전극재료를 만들고 전기화학적 특성 평가를 하였다. 커패시터에 쓰이는 여러 탄소재료(MCMB, MSP-20, RP-20, MWCNT)와 TiO2를 다양한 질량비로 혼합하여 열처리 한 복합전극재료 분말의 비표면적을 측정하고 및 Coin cell로 제작하여 충방전 용량을 평가하였다. 물에 서스펜션 된 TiO2를 각각의 탄소재료 마다 1~10wt%의 다양한 질량비로 혼합하여, 탄소재료-TiO2 혼합물을 만들었다. 혼합된 탄소재료-TiO2를 400℃ 온도에서 1시간 열처리 하고, 3시간 동안 Ball Milling을 하였다. 열처리한 TiO2/탄소재료 복합분말과 VGCF-H, Super-P, CMC Solution, PTFE, SBR를 혼합하여 슬러리를 만든 후 Al sheet에 코팅하여 전극을 제조하였다. 코팅된 전극을 15φ의 크기로 자른 후 Separator(Cellgard3501)와 전해액 TEABF4/PC (Techno Semichem)를 사용하여 2032 Coin cell을 제작하였다. 탄소재료 및 TiO2/탄소재료 복합분말의 결정구조는 X-ray diffraction (XRD, HPC-2500, Rigaku)으로 확인하였고, TiO2/탄소재료 복합분말의 입자상태는 Scanning electron microscope (FE-SEM, Hitachi, S-4700)으로 관찰하였다. TiO2/탄소재료 복합분말의 비표면적은 ASAP2010를 이용하여 측정하였다. 제작된 Coin cell의 전기화학적 특성은 PARSTAT 2273을 이용하여 임피던스를 측정하고, MACCOR SERIES 4000을 이용하여 충방전 용량 특성을 평가하였다. |
